Odporność na zderzenia - Crashworthiness
Odporność na zderzenia to zdolność konstrukcji do ochrony pasażerów podczas zderzenia. Jest to powszechnie testowane podczas badania bezpieczeństwa samolotów i pojazdów . W zależności od charakteru uderzenia i pojazdu, którego dotyczy, stosuje się różne kryteria do określenia odporności zderzeniowej konstrukcji. Zdolność do zderzenia można oceniać prospektywnie, przy użyciu modeli komputerowych (np. LS-DYNA , PAM-CRASH , MSC Dytran , MADYMO ) lub eksperymentalnie, lub retrospektywnie, analizując skutki zderzeń. Do oceny wytrzymałości zderzeniowej w przyszłości stosuje się kilka kryteriów, w tym wzorce deformacji konstrukcji pojazdu, przyspieszenie doświadczane przez pojazd podczas zderzenia oraz prawdopodobieństwo urazu przewidywane przez modele ciała ludzkiego. Prawdopodobieństwo urazu określa się za pomocą kryteriów , którymi są parametry mechaniczne (np. siła, przyspieszenie lub odkształcenie), które korelują z ryzykiem urazu. Powszechnym kryterium obrażeń jest kryterium uderzenia głową (HIC). Zdolność do zderzenia ocenia się retrospektywnie, analizując ryzyko obrażeń w rzeczywistych wypadkach, często przy użyciu regresji lub innych technik statystycznych w celu kontrolowania niezliczonych czynników zakłócających, które występują w wypadkach.
Historia
Lotnictwo
Historia ludzkiej tolerancji na spowolnienie może prawdopodobnie prześledzić swój początek w badaniach Johna Stappa, mających na celu zbadanie granic ludzkiej tolerancji w latach 40. i 50. XX wieku. W latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych armia pakistańska rozpoczęła analizę poważnych wypadków pod kątem wytrzymałości zderzeniowej w wyniku wypadków z nieruchomymi i wiropłatami. Wraz ze zmianą doktryny armii amerykańskiej helikoptery stały się podstawowym środkiem transportu w Wietnamie. Piloci otrzymywali urazy kręgosłupa w wypadkach, które w inny sposób przeżyliby z powodu sił spowalniających kręgosłup i pożarów. Rozpoczęto prace nad opracowaniem foteli pochłaniających energię, aby zmniejszyć ryzyko urazów kręgosłupa podczas treningu i walki w Wietnamie. Przeprowadzono intensywne badania nad ludzką tolerancją, tłumieniem energii i projektami konstrukcyjnymi, które chroniłyby pasażerów helikopterów wojskowych. Głównym powodem jest to, że wyrzucenie lub opuszczenie helikoptera jest niepraktyczne, biorąc pod uwagę układ wirników i typową wysokość, na której latają śmigłowce wojskowe. Pod koniec lat sześćdziesiątych armia opublikowała Poradnik projektowania samolotów po katastrofie samolotu. Poradnik był kilkakrotnie poprawiany i stał się wielotomowym zestawem podzielonym według systemów lotniczych. Celem tego przewodnika jest pomoc inżynierom w zrozumieniu zagadnień projektowych ważnych dla samolotów wojskowych odpornych na zderzenia. W związku z tym armia ustanowiła standard wojskowy (MIL-STD-1290A) dla lekkich samolotów ze skrzydłami stałymi i wiropłatami. Norma ustanawia minimalne wymagania bezpieczeństwa w razie zderzenia dla pasażerów w oparciu o potrzebę utrzymania przestrzeni lub przestrzeni mieszkalnej oraz zmniejszenie obciążeń hamujących na pasażerów.
Zdolność do zderzenia została znacznie poprawiona w latach 70. XX wieku dzięki wystrzeleniu śmigłowców Sikorsky UH-60 Black Hawk i Boeing AH-64 Apache . Pierwotne obrażenia powypadkowe zostały zmniejszone, ale wtórne obrażenia w kokpicie nadal występowały. Doprowadziło to do rozważenia dodatkowych urządzeń ochronnych, takich jak poduszki powietrzne. Poduszki powietrzne uznano za realne rozwiązanie zmniejszające liczbę uderzeń głową w kokpit i zostały one wbudowane w śmigłowce wojskowe .
Agencje regulacyjne
Narodowa Administracja Highway Traffic Safety The Federal Aviation Administration , Narodowy Lotniczo-Rakietowy i Administracji oraz Departament Obrony byli czołowi zwolennicy do katastrofy bezpieczeństwa w Stanach Zjednoczonych . Każdy z nich opracował własne, autorytatywne wymagania dotyczące bezpieczeństwa i przeprowadził szeroko zakrojone badania i rozwój w tej dziedzinie.
Zobacz też
- Poduszka powietrzna
- Zdatność do lotu
- Antywspinacz
- Bezpieczeństwo samochodowe
- Siła premii pojazdów szynowych
- Zderzak (samochód)
- Wytrzymałość na ściskanie
- Test ściskania kontenera
- Test zderzeniowy
- Manekin do testów zderzeniowych
- Hugh DeHaven
- Jerome F. Lederer
- Zdatność kolejowa
- Zdatność do ruchu drogowego
- Żeglarstwo
- Pasy bezpieczeństwa
- Zdatność do żeglugi
- Samouszczelniający się zbiornik paliwa
- Zdatność do kosmosu
- Teleskopowanie (wagony)
Bibliografia
Dalsza lektura
- RDECOM TR 12-D-12, Pełne spektrum kryteriów zderzeniowych dla wiropłatów , grudzień 2011.
- USAAVSCOM TR 89-D-22A, Aircraft Crash Survival Design Guide, Tom I - Kryteria projektowe i listy kontrolne , grudzień 1989.
- USAAVSCOM TR 89-D-22B, Poradnik projektowania samolotów po zderzeniu, tom II - Warunki zderzenia konstrukcji samolotu i tolerancja człowieka , grudzień 1989.
- USAAVSCOM TR 89-D-22C, Aircraft Crash Survival Design Guide, Volume III - Aircraft Structural Crash Resistance , grudzień 1989.
- USAAVSCOM TR 89-D-22D, Aircraft Crash Survival Design Guide, Tom IV - Fotele w samolocie, ograniczenia, ściółki i usuwanie kokpitu/kabiny , grudzień 1989.
- USAAVSCOM TR 89-D-22E, Aircraft Crash Survival Design Guide, Tom V - Aircraft Postcrash Survival , grudzień 1989.
- Taher, ST; Mahdi, E; Mokhtar, AS; Magid, DL; Ahmaduna, FR; Arora, Prithvi Raj (2006), "Nowy kompozytowy system pochłaniania energii dla samolotów i śmigłowców", Struktury kompozytowe , 75 (1-4): 14-23, doi : 10.1016/j.compstruct.2006.04.083
Linki zewnętrzne
- Zdatność do zderzenia śmigłowca wojskowego w DTIC
- Podstawowa zasada bezpieczeństwa zderzeniowego śmigłowca w Laboratorium Lotniczo-medycznym Armii USA
- Krajowe Centrum Analizy Wypadków
- Działania w zakresie tworzenia przepisów NHTSA dotyczące zdatności do awarii
- Historia systemów pochłaniania energii dla odpornych na zderzenia foteli dla śmigłowców w FAA
- MIT Impact and Crashworthiness Lab
- Badania odporności autobusów szkolnych na zderzenia
- Odporność na zderzenia sprzętu kolejowego